• 제목/요약/키워드: 음향 공동 현상

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체외 충격파 치료술을 위한 솔레노이드 코일을 이용한 전자기식 충격파 발생기: 구성 및 음향학적 특성 (An Electromagnetic Shock Wave Generator Employing a Solenoid Coil for Extracorporeal Shock Wave Therapy: Construction and Acoustical Properties)

  • 최민주;이종수;강관석;팽동국;이윤준;조주현;임근희
    • 한국음향학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.271-281
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    • 2005
  • 솔레노이드 코일을 이용하여 체외 충격파 치료술에 적합한 전자기식 충격파 발생기를 구성하였다. 충격파 발생기의 충격파의 특성은 바늘형 하이드로폰을 이용하여 평가하였다 충격파 발생기 방전 전압이 8에서 18 kV로 증가할 때 측정된 충격파의 최대 양압 (P+)은 $10\~77\;MPa$사이를 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, 충격파 최대 음압 (P-)은 $-3.2\~-6.8\;MPa$ 에서 변화하고 있으며, 방전 전압이 14 kV에서 -6.9 MPa로 가장 낮은 값을 보였다. 동일한 설정에서 반복 측정된 충격파의 크기 P+는 평균값의 $5\;\%$ 이내에서 변화하며, 전기 수력학적 방식 충격파 발생기 경우의 $50\;\%$ 정도와 비교하여, 매우 작은 것으로 나타났다. 시간 축에서 1 ms 동안 측정한 하이드로폰 신호로부터 충격파에 의해 야기된 음향 공동 현상, 즉, 기포의 파열 현상으로 발생된 다수의 순차적인 음향 임펄스를 관찰할 수 있었다. 웨이블렛 변환 기법을 이용하여, 충격파 강도와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진, 첫 번째와 두 번째 기포 파열 시간 지연을 정확히 측정하였다. 충격파 크기 P+가 10 에서 77 MPa로 증가할 때 측정된 기포 파열 지연 시간은 120부터 $700\;{\mu}s$ 로 거의 선형적으로 증가함을 관찰할 수 있었다.

큰 압력 진폭에 의해 구동되는 기포진동체의 비선형 거동 특성 (Nonlinear Behaviors of a Gas-filled Bubble Oscillator with Large Amplitude of Excitation)

  • 김동혁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제26권1호
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    • pp.116-124
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    • 2002
  • The bubble model by Keller and Prosperetti is adapted to solve the nonlinear oscillation of a gas bubble. This formulation leads to accurate results since it introduces the energy equation instead of the polytropic assumption for the bubble interior. The numerical method used in this study is stable enough to handle large amplitude of bubble oscillation. The numerical results show some interesting nonlinear phenomena fur the bubble oscillator. The excitation changes the natural frequency of the bubble and makes some harmonic resonances at $f/f_0=1/2, 1/3$ and so on. The natural frequency of a bubble oscillator decreases compared with the linear case result, which means that the nonlinear bubble oscillation system is a "softening"system. In addition, the frequency response curve jumps up or down at a certain frequency. It is also found that there exist multi-valued regions in the frequency response curve depending on the initial conditions of bubble. The dependency of the bubble motion on the initial condition can generate extremely large pressure and temperature which might be the cause of the acoustic cavitation and the sonoluminescence.inescence.

엘리베이터 샤프트를 통한 경보음 전달 예측과 개선 (Prediction and Reduction of Alarm Sound Propagated through Elevator Shaft)

  • 정정호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권4호
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    • pp.89-96
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    • 2019
  • 본 연구에서는 우선경보방식으로 경보음이 발생되는 경우 발화층과 직상층 이외의 다른 층으로도 전달되는 경보음에 대하여 건축음향 시뮬레이션을 활용하여 서로 다른 엘리베이터 배치를 갖는 3가지 조건에 대하여 예측하였다. 엘리베이터 샤프트에 흡음재가 설치되어 있지 않은 현재 조건으로 예측한 경우, 경보 발생층에서 멀어질수록 전달되는 경보음 크기는 작아졌지만, 3개층이 떨어진 경우에도 약 54 dB(A)~56 dB(A) 크기로 전달되어 일반적인 공동주택의 배경소음 보다 크게 전달되는 것으로 예측되었다. 이전 연구에서 개선안으로 제시된 엘리베이터 샤프트에 흡음재를 적용한 결과 인접층으로 전달되는 경보음 레벨은 약 12 dB~16 dB 정도 작아질 수 있는 것으로 예측되었다. 이는 공동주택의 배경소음 레벨과 유사하거나 작은 정도로 국가화재안전기준에서 규정한 일제경보방식의 의도대로 경보음이 발생되는 발화층과 직상층 이외의 층으로 전달되는 현상을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

보행과 표준중량충격원의 충격력 및 바닥충격음 특성 (Characteristics of Impact Force and Floor Impact noise for Man Walking and Standard Impact Sources)

  • 박홍근;문대호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.216-224
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    • 2014
  • 층간소음의 대부분의 원인이 아이들 뛰거나 발걸음으로 나타나고 있어 층간소음 저감을 위한 선행 연구로 층간소음의 주요 충격원인 보행 행위에 대한 정밀한 연구가 필요하다. 성인 보행 충격력과 그에 따른 바닥충격음을 계측하여 보행하중이 바닥충격음에 영향을 주는 요소를 분석하였다. 보행하중 중 발 뒤꿈치 충격력은 전체 충격하중을 주파수 특성을 대변할 수 있는 임펄스 형태의 하중으로 충격력은 뱅머신 또는 고무공보다 낮지만 1 차 영점(First zero)이 80Hz 정도로 높아 유효 가진 주파수 대역이 표준 중량충격원 보다 높았다. 구조물과 수음실의 고유모드 특성으로 인해 외부 충격에 대한 구조체 진동 및 음압의 공진 현상이 발생되기 때문에 공진 성분이 포함되는 바닥충격음 레벨은 순수 충격력 특성인 보행 또는 표준 중량충격원의 옥타브 밴드 충격력 폭로레벨과는 전혀 다른 주파수 특성을 나타내었다.

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오호츠크해 가스하이드레이트 퇴적층의 지구물리 탐사 (Geophysical Investigation of Gas Hydrate-Bearing Sediments in the Sea of Okhotsk)

  • 진영근;정경호;김예동
    • 지구물리
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    • 제7권3호
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    • pp.207-215
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    • 2004
  • 오호츠크해는 동해와 연결된 바다로 세계에서 가장 유망한 가스하이드레이트 부존지역 중 하나이다 오호츠크해의 가스하이드레이트 퇴적층의 지구물리 구조를 규명하기 위해 2003년 8월과 10월 두차례에 걸처 사할린 북동 대륙사면지역에서 오호츠크해 가스하이드레이트 국제공동연구(CHAOS) 탐사가 수행되었다. 이번 탐사에서는 고해상도 천부지층 탄성파 수중음향(hydroacoustic) 자료 등을 획득하였다. 스파커 음원을 이용하여 얻은 탄성파 단면도에는 가스하이드레이트 BSR이 뚜렷하지 않지만 BSR 깊이 부근에 분산적으로 나타나는 진폭이 강화된 반사층들이 관찰되었다. 따라서 사용하는 음원의 주파수에 따라 BSR의 반사특성이 다르게 나타남을 알 수 있다. 또한 BSR깊이에서 해저면으로 상승한 좁은 폭의 가스기둥 (gas chimney)들이 다수 발견되었다. 이 기둥들은 내부음향특성이 전혀 보이지 않는 (wipe-out : WO)그룹과 주변에 비해 상대적으로 강한 반사특성(enhanced reflection; ER)을 보이는 그룹으로 나누어진다. 이런 반사특성 차이는 기둥내에 가스 또는 가스하이드레이트 중 어떤 물질이 집중적으로 충적되었는지에 따라 구별되는 현상으로 해석된다. 수중음향자료에는 지층으로부터 해수중으로 수백 의 높이까지 뿜어져 오르는 많은 가스분출기둥들이 관찰되었다. 가스분출기둥들은 가스하이드레이트 안정영역에 해당하는 상대적으로 깊은 수심에서 관찰된다. 이는 지층의 가스기둥 주변을 둘러싼 가스하이드레이트 퇴적층이 가스가 스며들지 못하는 차단벽을 형성하면서 심부에서 공급되는 가스의 대부분이 가스기둥을 따라 해저면까지 운반되며 이에 따라 가스기둥 위의 표층에서 해수중으로 분출하는 가스분출기둥이 형성된다.

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